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Voltaische Säule

Bis zum Jahr 1800 konnte man Elektrizität lediglich mit Elektrisiermaschinen verwertbar gewinnen und mit der Leidener Flasche - einem frühen Kondensator - in geringem Umfang aufbewahren und transportieren. Man spielte damals noch mit den verschiedenen elektrischen Phänomen, ohne das eigentliche elektrische Prinzip verstanden zu haben, das hinter Blitzentladungen, Bernsteinfunken, den Effekten einer Elektrisiermaschine oder den Reaktionen von Nerven auf elektrische Ströme steckt.

Erstes umfassenderes Begreifen von Elektrizität verdanken wir dem italienischen Physiker und Professor Allesandro Volta (1745 - 1827), der in Como und Padua lehrte. Nach ihm wurde 70 Jahre nach seinem Tod die Einheit für die elektrische Spannung benannt, das Volt. Neben vielen weiteren richtungsweisenden Erfindungen und Entdeckungen in der Elektrotechnik verdanken wir ihm mit der Voltaischen Säule die erste Batterie in unserem Sinne, die technologisch zwar seitdem ständig verfeinert wurde, deren Prinzip aber bis heute unverändert aktuell ist.

Voltas Säule bestand aus in Reihen geschalteten Zink-Kupfer-Zellen, mit Kochsalzlösung oder Lauge als Elektrolyt, das mit getränkten Filzscheiben zwischen den Metallplatten gebunden war. Befestigt war die Konstruktion an in Holz eingelassenen Glasstäben. Es gab verschiedene Ausführungen dieser Säule.

Mit einem basischem Elektrolyt unter Luftzutritt hätte man mit dieser Bauart theoretisch eine Klemmenspannung bis 1,14 Volt je Zelle erreichen können:

Im Laufe der folgenden Jahre entdeckte Volta die Spannungsreihe und verbesserte seine Batterie, indem er als Elektrodenmaterial zunächst Zinn, Messing oder Silber verwendete. Schließlich erzielte er die besten Ergebnisse mit den Metallpaaren Silber-Zink und Kupfer-Zink.

Schon Volta bemerkte an seiner Erfindung, dass sich der Energiefluss umkehren, die Säule durch Stromzufuhr also wieder aufladen ließ. Man prägte dafür damals den Begriff des Sekundärstroms. Volta hatte also mit seiner Säule strenggenommen nicht nur die elektrische Zelle, sondern auch die Batterie (mehrere elektrische Zellen im Verbund) sowie den Akkumulator (wiederaufladbare Batterie) erfunden.